滲氮或氮碳共滲改變組織狀態(tài)，因而也改變鋼鐵材料在靜載荷和交變應力下的強度性能、摩擦性、成形性及腐蝕性。當處理溫度低于600℃時，就不會象奧氏體淬火那樣發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，以致可以以任意速度進行冷卻，而不出現(xiàn)馬氏體。與淬火相比較，滲氮件和工具的尺寸和形狀變化是極微小的。因而可簡化或完全取消后加工處理，此外，能量消耗比其他熱處理稍小。因而可簡化或完全取消后加工處理，此外，能量消耗比其他熱處理稍小。在所有工業(yè)領域中，應用滲氮或氮碳共滲提高強度、抗磨損和抗腐蝕性能，已在技術上獲得廣泛應用。

氮碳共滲工藝特點

由Fe-N-C相圖可知，氮碳共滲溫度在565℃時，有γ相存在，它能溶解0.35%C和1.8%N?？炖鋾r,此γ（含氮碳奧氏體）淬火轉(zhuǎn)變?yōu)棣?相（含氮碳馬氏體）。在緩冷時有γ相發(fā)生共析反應，形成（α γ'）共析體，并不斷由α相中析出γ'相，使?jié)B層硬度降低?？炖鋾r,此γ（含氮碳奧氏體）淬火轉(zhuǎn)變?yōu)棣?相（含氮碳馬氏體）。生產(chǎn)實踐證明，氮碳共滲溫度采用560－570℃為佳，快冷比緩冷硬度有較大提高（約高出10HRC以上）。所以氮碳共滲時，特別是碳鋼一定采用快冷，如油冷，其原因也在此。

滲層組織與性能：

氮碳共滲組織由化合物層和擴散層組成。

一般，化合物層厚度約2～25μm。

1．化合物層氮碳共滲層外層在硝i酸酒精腐蝕以后發(fā)亮，幾乎看不出組織。其組成相將隨鋼種而變。

碳鋼中化合物層是由Fe2~3N、FexCyNz、Fe4N和Fe3C相組成，而合金鋼中化合物層是含Cr、Mo、AI等氮化物和合金氮碳化合物組成。

2．擴散層

連接在化合物層下的是氮碳共滲層的其余部分，大多呈界限清晰的明顯過渡形式，其組成也隨鋼種而變。

碳鋼中擴散層是由α-Fe、Fe4N、Fe3(CN)組成，而合金鋼除α-Fe、Fe4N外，還由合金氮化物（如AlN、CrN、MoN等）與(FeMe)3(N、C)組成。

氮碳共滲組織

滲層性能：

間隙進入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化臺物的氮有提高硬度的作用。形成氮化物的合金元素含量越多、硬度增加越高。同時硬度隨由外向內(nèi)不斷降低的氮含量而變化。

碳鋼化合物層的硬度約為HV 700～900，而合金鋼約HV 1000～1500。

氮碳共滲層有較高的抗拉強度和屈服強度及疲勞強度，但斷面收縮率、延伸率及沖擊韌性明顯降低。這表明表層起脆性作用。